城鎮(zhèn)污水處理廠運營成本控制與節(jié)能降耗

城鎮(zhèn)污水處理廠運營成本控制

與節(jié)能降耗

概述截止到2011年，我國建成投運的城鎮(zhèn)污水處理廠超過3100座，污水日處理能力超過1.5億立方米，城市污水處理率達(dá)到82.6%。目前污水處理廠多數(shù)為公益事業(yè)，由政府承擔(dān)建設(shè)和運營的責(zé)任，通過政府下轄的管理機構(gòu)或國有企業(yè)負(fù)責(zé)管理，注重社會效益和環(huán)境效益明顯高于成本控制。污水處理行業(yè)出現(xiàn)了BOT、TOT等多種建設(shè)、經(jīng)營方式。但無論采取任何方式，要實現(xiàn)國家污水處理行業(yè)保本微利的政策，不應(yīng)該只著眼于提高污水收費，而應(yīng)致力于污水處理建設(shè)和運營的成本控制，特別是長期的運行成本控制，這是促進污水處理良性發(fā)展的必然要求。一段時期以來，能耗大、運行費用高等處理成本問題，一定程度上阻礙了我國城市污水處理廠的建設(shè)。建成的一些處理廠也因能耗原因處于“建得起，用不起”的停產(chǎn)狀態(tài)。在今后相當(dāng)長的一段時間內(nèi)，成本控制問題還將繼續(xù)成為污水處理的瓶頸，能否解決污水廠的能耗問題，合理進行能源分配，不但決定了污水處理廠運行效益好壞，還是衡量一個地區(qū)能否可持續(xù)發(fā)展的重要尺度。做好污水處理廠成本控制與節(jié)能降耗工作，將是未來污水處理設(shè)計和運行的必經(jīng)之路。

概述

運行成本的組成折舊費污水處理廠的運轉(zhuǎn)成本污水管網(wǎng)運營維護費用（1）能耗和藥耗費用；（2）設(shè)備（含電氣自動化軟硬件設(shè)備）維護維修費用；（3）污泥處置費用；（4）技術(shù)改造與設(shè)備、工藝更新的費用；（5）人工費及社會福利；（6）管理費，辦公費等。運行成本控制狀況及影響因素國家標(biāo)準(zhǔn)的提高日常運行管理進水水量水質(zhì)污水處理費收費偏低降低污水處理成本的途徑1.改變觀念，改變體制2.從規(guī)劃開始控制成本3.設(shè)計上控制成本4.建設(shè)成本控制5.加強運行管理成本控制6.將污水處理廠的部分維護工作推向市場，減少日常維護成本7.污水處理產(chǎn)品的有效利用和市場化城鎮(zhèn)污水處理廠能耗現(xiàn)狀污水處理廠的能源消耗包括電、燃料以及藥劑等方面的消耗。國內(nèi)外眾多污水廠能耗分析表明，污水提升泵、曝氣系統(tǒng)和污泥加熱設(shè)備是主要的能耗設(shè)備。對于一般的二級處理工藝而言，提升泵的耗電量占全廠用電的10%~20%，曝氣系統(tǒng)占50%~70%，污泥處置（消化、脫水）占10%~25%，三者的能耗總和占直接能耗的70%以上，因此污水處理廠的節(jié)能重點在于提高提升泵、曝氣系統(tǒng)和污泥處理的用電效率，減少能耗。我國典型一級污水處理廠電耗我國典型二級污水處理廠電耗城鎮(zhèn)污水處理廠能耗現(xiàn)狀據(jù)統(tǒng)計，二級生物處理廠的單位運行費用目前國內(nèi)為0.2~0.6元/(m3·d)，即10萬m3/d規(guī)模的處理廠，年運行費用要達(dá)到730~2190萬元，其費用中最主要的部分是能源消耗的費用。為便于分析和比較污水處理廠的能耗，在此引入“比能耗”這個術(shù)語以表示每處理單位體積的廢水所消耗的能量（有時候是產(chǎn)生的能量，如kWh/m3），或去除單位重量的污染物所消耗的能量（如kWh/kgBOD）。將不同處理方法的各單元操作的比能耗相加，就可以比較其能耗大小。系統(tǒng)的總能耗包括機械能耗、化學(xué)能耗和熱能能耗。比能耗可以為正值，代表消耗能量；也可以為負(fù)值，代表產(chǎn)生能量。處理規(guī)模模與比能能耗不同處理理工藝的的比能耗耗不同處理理工藝的的比能耗耗在處理能能力相同同的情況況下，陜陜西污水水廠1(A2/O工藝)與常州污污水廠3（氧化溝溝工藝））比較，，常州污污水廠3在2011年與2012年的比能能耗均比比陜西污污水廠1高；將常常州污水水廠2與陜西污污水廠2相比較，，陜西污污水廠2在2011年的比能能耗比常常州污水水廠2稍低，初初步比較較的數(shù)據(jù)據(jù)顯示出出采用氧氧化溝工工藝污水水處理廠廠的比能能耗大于于采用A2/O工藝，略略大于SBR工藝的污污水處理理廠。而而采用同同種工藝藝的污水水處理廠廠處理能能力越低低的比能能耗越高高；陜西西污水廠廠2中2011年的比能能耗為0.3487kWh/m3，而2012年的比能能耗為0.1438kWh/m3，兩年的的比能耗耗相差較較大，主主要原因因為生化化池的曝曝氣系統(tǒng)統(tǒng)由表面面曝氣升升級改造造為底部部微曝，，從而使使能量消消耗大大大減少，，因此污污水處理理廠從建建設(shè)之初初根據(jù)當(dāng)當(dāng)?shù)氐乃|(zhì)水量量選擇適適宜的工工藝、設(shè)設(shè)備，或或?qū)σ呀ńㄎ鬯畯S廠從工藝藝改造和和設(shè)備替替換方面面考慮污污水處理理廠的節(jié)節(jié)能降耗耗可取得得較好效效果。城市污水水處理廠廠實施節(jié)節(jié)能降耗耗的內(nèi)容容（1）對污水水處理系系統(tǒng)進行行合理規(guī)規(guī)劃，在在建設(shè)成成本最低低的情況況下，滿滿足區(qū)域域污水處處理功能能需要，，使污水水處理向向低能耗耗，髙效效率方向向發(fā)展；；（2）確定合合理的污污水處理理工藝。。在充分分利用現(xiàn)現(xiàn)有成熟熟的生物物處理工工藝的前前提下，，充分拓拓寬污水水處理工工藝的使使用范圍圍，考慮慮物理化化學(xué)法污污水處理理工藝的的可行性性，使污污水處理理向節(jié)約約土地，，能資源源回用方方向發(fā)展展；（3）選擇緊緊湊實用用的平面面布置，，使污水水處理廠廠在建設(shè)設(shè)成本、、土地成成本、運運行成本本最低化化；（4）選用節(jié)節(jié)能的設(shè)設(shè)備及裝裝置，以以達(dá)到降降低運行行成本，，增加運運行穩(wěn)定定性的目目的；（5）加強污污水處理理廠運行行管理，，向管理理要效益益；（6）有計劃劃地開展展污水資資源再生生回用，，逐步實實現(xiàn)污水水資源化化；（7）充分利利用污泥泥能源，，實現(xiàn)污污泥資源源化。總體規(guī)劃劃中經(jīng)常常出現(xiàn)的的問題，，對節(jié)能能降耗的的影響（1）思想輕輕視，重重建設(shè)、、輕規(guī)劃劃，重項項目、輕輕總體。。（2）著重地地上、輕輕地下，，重建廠廠、輕管管網(wǎng)，重重干管、、輕支管管。（3）局限于于單一的的排水專專業(yè)規(guī)劃劃，不具具備水資資源可持持續(xù)發(fā)展展觀念。。（4）局限于于本城市市的排水水規(guī)劃,缺乏流流域綜綜合開開發(fā)觀觀念。。（5）缺乏乏科學(xué)學(xué)有效效的規(guī)規(guī)劃方方法。。總體設(shè)設(shè)計與與節(jié)能能降耗耗（1）污水水處理理廠設(shè)設(shè)計水水量取取值指指標(biāo)建建議靠靠近下下限。。（2）污水水處理理廠設(shè)設(shè)計水水質(zhì)取取值指指標(biāo)建建議南南北方方區(qū)別別對待待。（3）污水水處理理廠規(guī)規(guī)模應(yīng)應(yīng)南北北有別別。（4）積極極大膽膽使用用新工工藝。。（5）重視土建建等專業(yè)設(shè)設(shè)計。（6）重視回用用水及污泥泥能量回收收。工藝選型與與節(jié)能降耗耗（1）加強污水水處理工藝藝選擇參謀謀機制，為為各地區(qū)工工藝選型審審查把關(guān)。（2）大型：采用常規(guī)活活性污泥法法，其投資資與氧化溝溝及SBR相近，規(guī)模模越大，費費用甚至更更低（3）中型：規(guī)模為(10～20)×104m3/d的，采用傳傳統(tǒng)活性污污泥法、A/O和A2/O法，還是SBR和氧化溝等等工藝，有有必要對各各種工藝進進行詳細(xì)的的技術(shù)經(jīng)濟濟比較，以以確定最佳佳工藝（4）小型：10×104m3/d以下的，適適用的方法法主要有AB法、SBR法、氧化溝溝法、AO法、A2O法、水解好好氧法等工工藝。對于于進水BOD5負(fù)荷較高(如>250mg.L)或生化性能能較差時,可以采用AB法或水解-常規(guī)活性污污泥法；進進水BOD5負(fù)荷較低時時可以采用用常規(guī)活性性污泥法。。污水處理廠廠總圖布置置與節(jié)能降降耗一、平面布布置上應(yīng)遵遵循布置緊緊湊、遠(yuǎn)近近期結(jié)合的的原則二、高程上上應(yīng)遵循水水頭零浪費費、構(gòu)筑物物自重抗浮浮的原則正常生產(chǎn)負(fù)負(fù)荷生化處處理的節(jié)能能降耗一、通過優(yōu)優(yōu)化泥齡實實現(xiàn)節(jié)能降降耗二、通過曝曝氣池低溶溶解氧濃度度控制實現(xiàn)現(xiàn)節(jié)能降耗耗三、通過合合理回流實實現(xiàn)節(jié)能降降耗節(jié)能降耗的的控制重點點和主要節(jié)節(jié)能途徑污水提升泵泵站的節(jié)能能途徑：采用轉(zhuǎn)速加加臺數(shù)控制制方法，，定速運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)以滿足基基本流量的的要求;調(diào)速泵變速速運轉(zhuǎn)以適適應(yīng)流量的的變化，流流量出現(xiàn)較較大波動時時以增減運運轉(zhuǎn)臺數(shù)作作為補充。。節(jié)能降耗的的控制重點點和主要節(jié)節(jié)能途徑預(yù)處理優(yōu)化化節(jié)能途徑徑：連續(xù)運行粗粗格柵、細(xì)細(xì)格柵、吸吸砂機、初初沉池刮泥泥機等設(shè)備備的生產(chǎn)意意義不大，，卻會縮短短設(shè)備的使使用壽命，，增大電耗耗和故障率率，因此此此類設(shè)備可可采用間歇歇運行模式式。例如粗粗格柵、細(xì)細(xì)格柵可采采用柵前柵柵后液位差差控制開停停節(jié)能降耗的的控制重點點和主要節(jié)節(jié)能途徑曝氣設(shè)施的的節(jié)能途徑徑：節(jié)能應(yīng)從提提高全廠功功率因數(shù)、、選擇高效效機電設(shè)備備及減少高高峰用電要要求等方面面入手。采采用能耗低低的微孔曝曝氣裝置、、優(yōu)化曝氣氣擴散頭的的布局和曝曝氣系統(tǒng)的的調(diào)節(jié)都是是節(jié)能的有有效措施。。在污水處理理廠的日常常運行中，，曝氣控制制的節(jié)能可可以通過精精確的控制制曝氣量來來保證曝氣氣池內(nèi)溶解解氧含量處處于最佳的的范圍，使使曝氣生化化反應(yīng)效果果達(dá)到最佳佳。節(jié)能降耗的的控制重點點和主要節(jié)節(jié)能途徑加藥除磷降降耗的途徑徑：降低除磷藥藥劑消耗量量最好的方方法當(dāng)然就就是深挖污污水處理系系統(tǒng)生化除除磷的能力力，減少除除磷藥劑的的投加。除磷劑的投投加系統(tǒng)可可以使用一一些采用了了高級控制制理論的投投藥裝置來來實現(xiàn)精確確投藥，實實現(xiàn)節(jié)能的的目的。節(jié)能降耗的的控制重點點和主要節(jié)節(jié)能途徑加藥污泥